Виды поворачиваемости автомобилей

В зависимости от соотношения углов увода передних и задних колес (мостов) автомобили могут иметь различную поворачивае­мость: нейтральную, недостаточную и излишнюю.

Нейтральная поворачиваемость (рис. 9.1, а)характеризуется тем, что углы увода передних и задних колес равны (δ₁= δ₂) и, следо­вательно, радиусы поворота автомобилей с нейтральной пово-рачиваемостью и жесткими колесами тоже равны, т.е. R_э = R (рис. 9.1, б). Хотя радиусы поворота R_эи R равны, траектории дви­жения автомобилей с нейтральной поворачиваемостью и жестки­ми колесами не совпадают, так как центры их поворота находятся в разных точках (О и О₁).

Рис. 9.1. Схемы автомобиля с нейтральной поворачиваемостью:

а — возникновение углов увода колес; б — движение на повороте; v₁, v₂— векторы скоростей передних и задних колес; О, О₁ — центры поворота автомо­билей

Рис. 9.2. Схемы автомобиля с недостаточной поворачиваемостью:

а — возникновение углов увода колес; б — движение на повороте; v₁, v₂ — векторы скоростей передних и задних колес; О, О₁ — центры поворота автомо­билей

Недостаточная поворачиваемостъ (рис. 9.2, а)характеризуется тем, что угол увода передних колес больше, чем задних (δ₂ > δ₂), и R_э > R. Для движения автомобиля с недостаточной поворачива­емостью (рис. 9.2, б)по траектории заданного радиуса управляе­мые колеса необходимо повернуть на больший угол, чем при же­стких колесах, так как на повороте он стремится двигаться по кривой большего радиуса, чем определяемый положением перед­них управляемых колес. Следовательно, автомобиль с недостаточ­ной поворачиваемостью безопасен при движении на повороте, так как у него имеется некоторый резерв «подруливания». Однако

управление автомобилем с недо­статочной поворачиваемостью на поворотах несколько затрудняет­ся вследствие того, что он пово­рачивает более полого, чем зада­но управляемыми колесами.

При действии боковой возму­щающей силы Р_б(ветер, боковой толчок от неровности дороги) прямолинейно двигавшийся авто­мобиль с недостаточной повора­чиваемостью начинает совершать поворот вокруг центра О (рис. 9.3). Вследствие этого возникает цен­тробежная сила Р_ц,поперечная составляющая которой Р_у действу­ет в противоположную сторону по отношению к боковой силе Р_б.

Рис. 9.4. Схемы автомобиля с излишней поворачиваемостью:

а — возникновение углов увода колес; б — движение на повороте; v₁, v₂— векторы скоростей передних и задних колес; О, О₁— центры поворота автомо­билей

В результате увод колес уменьшается. Таким образом, автомобиль с недостаточной поворачиваемостью автоматически стремится со­хранить заданное прямолинейное движение, т.е. он устойчив и безопасен при прямолинейном движении.

Излишняя поворачиваемостъ (рис. 9.4, а)характеризуется тем, что угол увода передних колес меньше, чем задних (δ₁ < δ₂), и R_э < R. Для движения автомобиля (рис. 9.4, б)с излишней повора­чиваемостью по траектории данного радиуса управляемые колеса следует повернуть на меньший угол, чем при жестких колесах, так как он на повороте стремится двигаться по кривой непрерыв­но уменьшающегося радиуса, что может привести к заносу задних колес. Следовательно, автомо­биль с излишней поворачиваемо­стью при движении на повороте не имеет резерва «подруливания» и более опасен, чем автомобиль с недостаточной поворачиваемо­стью.

Однако управлять автомоби­лем с излишней поворачиваемо­стью на повороте легче, так как он поворачивает на больший Угол по сравнению с заданным Управляемыми колесами.

При действии боковой силы R_б двигавшийся прямолинейно автомобиль с излишней повора­чиваемостью начинает переме­шаться по кривой вокруг центра

поворота О (рис. 9.5). В этом случае поперечная составляющая Р_уцентробежной силы Р_цдействует в ту же сторону, что и боковая сила Р₆. Увод колес возрастает, что приводит к увеличению цен­тробежной силы. И если не повернуть управляемые колеса в про­тивоположную начавшемуся повороту сторону, то автомобиль будет двигаться по кривой непрерывно уменьшающегося радиуса (по спирали), в результате чего может произойти занос или опроки­дывание. Следовательно, автомобиль с излишней поворачиваемо-стью неустойчив при прямолинейном движении и менее безопа­сен, чем автомобиль с недостаточной поворачиваемостыо.